【正文】 硬件原理圖 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 27 頁 附錄 2 程序 //// // 程序 // //// include include include sbit ad9851_w_clk =P2^2。 // 口接 AD9851 的 D7 腳 /PIN25 //P1 為 8 位數(shù)據(jù)口 //***************************************************// // ad9851 復(fù)位 (并口模式 ) // //// void ad9851_reset() { ad9851_w_clk=0。 ad9851_rest=0。 ad9851_rest=1。 ad9851_w_clk=0。 } 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 28 頁 //***************************************************// // 向 ad9851 中寫命令與數(shù)據(jù) (并口 ) // //// void ad9851_wr_parrel(unsigned char w0,double frequence) { unsigned char w。//適合 180M 晶振 /180 為最終時鐘頻率（或 30M 六倍頻） //如果時鐘頻率不為 180MHZ，修改該處的頻率值，單位 MHz ?。。? frequence=frequence/1000000。 P1=w。 P1=w。 P1=w。 P1=w。 P1=w。 ad9851_fq_up=0。 //計算頻率的 HEX 值 x=4294967295/180。 //寫 w4 數(shù)據(jù) w=(y=0)。0x01。 for(i=0。 ad9851_w_clk=1。i8。 } //寫 w2 數(shù)據(jù) w=(y16)。i++) { ad9851_bit_data=(wi)amp。 ad9851_w_clk=0。i8。 frequence=frequence*x。 long int y。 ad9851_w_clk=0。 ad9851_w_clk=0。 ad9851_w_clk=0。 ad9851_w_clk=0。 ad9851_w_clk=0。 y=frequence。 double x。 ad9851_fq_up=1。 //w_clk 信號 ad9851_w_clk=0。 ad9851_fq_up=0。 //rest 信號 ad9851_rest=0。 // 口接 AD9851 的 fq_up 腳 /PIN8 sbit ad9851_rest =P2^0。 （ 2）能輸出波形較好的正弦波、方波和三角波。在設(shè)計方案中，結(jié)合單片機(jī)的功能特點及其控制特性， 以單片機(jī)作為控制的核心，實現(xiàn)了單片機(jī)與個功能模塊的連接。 、 圖 52 仿真結(jié)果 2 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 22 頁 控制按鍵 2則可以 減小頻率。但要注意， 1602 是一個慢顯示，所以對其讀寫數(shù)據(jù)需要一定的 延時，以待其完全接收。 如果 3鍵按下，則頻率減小。好的軟件設(shè)計能夠充分發(fā)揮微控制器的運算和邏輯控制功能，從而提高儀器的精度和使用的方便性。橢圓濾波器不僅通帶內(nèi)有河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 16 頁 起伏，阻帶內(nèi)也有起伏，而且過渡帶陡峭。 低通濾波器的設(shè)計 為了使輸出 的頻率不受外界和一些雜波的干擾，需用一個低通濾波器 (LPF)濾除高次諧波。 I/O 方式并行接口 I/ O 方式的并行接口電路比較簡單 ,但占用單片機(jī)資源相對較多 ,圖 311是 I/O方式并行接口的電路圖 ,AD9851的數(shù)據(jù)線 D0~D7 與 P1 口相連 , FQ_UD 和 W_CLK 分別與 (10 引腳 )和 (11 引腳 )相連 ,所有的時序關(guān)系均可通過軟件控制實現(xiàn)。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在這種模式下 ，P0具有內(nèi) 部上拉電阻。電路圖如下圖所示： 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 12 頁 圖 39 復(fù)位電路 單片機(jī)控制電路圖 圖 310 單片機(jī)控制電路原理圖 P0口： P0 口是一個 8位漏極開路的雙向 I/O 口。 復(fù)位電路 AT89C52 的外部復(fù)位電路有上電自動復(fù)位和手動按鍵復(fù)位。 AT89C52 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 一般單片機(jī)需外接一個時鐘電路和一個復(fù)位電路，其設(shè)計為下： 時鐘電路 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 11 頁 圖 38 時鐘電路 XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash、 256 字節(jié) RAM、 32 位 I/O 口線、看門狗定時器、 2個數(shù)據(jù)指針、三個 16 位定時器 /計數(shù)器、一個 6 向量 2級中斷結(jié)構(gòu)、全雙工串行口、片內(nèi)晶振及時鐘電路。 單片機(jī)（ AT89S52）控制電路 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。 AD9851 的復(fù)位 (RESET)信號為高電平有效 ,且脈沖寬度不小于 5 個參考時鐘周期。默認(rèn)狀態(tài)為低電平，此時先傳送最高位，若為高電平則先傳送最低位。 河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 9 頁 IOUT：內(nèi)部 DAC 輸出端。 VINN：內(nèi)部比較器的負(fù)向輸入端。 DVDD：數(shù)字電源 (+5Ｖ )。在直接方式中，輸入頻率即是系統(tǒng)時鐘；在 6 倍參考時鐘倍乘器方式，系統(tǒng)時鐘為倍乘器輸出。 WCLK：字裝入信號，上升沿有效。這個高速 DDS 芯片時鐘頻率可達(dá) 180MHz， 輸出頻率可達(dá) 70 MHz，分辨率為 。AD9851 是在 AD9850 的基礎(chǔ)上，做了一些改進(jìn)以后生成的具有新功能的 DDS 芯片。系統(tǒng)電源電路如圖 34所示。 變壓器輸出端的 12V電壓經(jīng)電容濾波，在電容 C1兩端大約會有 11V多一點的電壓，假如從電容兩端直接接一個負(fù)載，當(dāng)負(fù)載變化或交流電源有少許波動都會使 C1兩端的電壓發(fā)生較大幅度的變化，因此要得到一個比較穩(wěn)定的電壓，還需在這里接一個三端穩(wěn)壓模塊 7805。 用 7805 三端穩(wěn)壓 IC 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元 件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。 穩(wěn)壓電源的設(shè)計 單片機(jī)的 +5v 電源的獲得可通過直流電或者交流電獲得 ，通過直流電獲得可直接用電腦 USB 接口、干電池及 DC— DC的方式獲得，而本系統(tǒng) 通過 7805 穩(wěn)壓電路將 12V 電壓轉(zhuǎn)換成 5V 直流電壓， 輸出電壓穩(wěn)定，其最大輸出電流可為1A，能帶動一定的負(fù)載。 圖 22 信號發(fā)生器系統(tǒng)框圖 用戶從儀器面板上按鍵輸入命令，數(shù)據(jù)將顯示在字符型 LCD上，并將命令 傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，再由單片機(jī)控制 DDS芯片輸出信號，并通過后級信號調(diào)理電路，最后 輸出所需的信號。 單片機(jī) AT89S52是整個系統(tǒng)關(guān)鍵部分，通過對鍵盤進(jìn)行掃描讀入相位信息，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出到芯片 AD9851，輸出波形。同時， DDS 也非常易于實現(xiàn)如 PSK、 FSK 等高精度的數(shù)字調(diào)制和正交調(diào)制。 (2)頻率變化速度快 在 DDS 中，一個頻率的建立時間通常取決于濾波器的帶寬。 、 176。 AD9851在接上精密時鐘源和寫入頻率相位控制字之間后就可產(chǎn)生一個頻率和相位都可編程控制的模擬正弦波輸出，此正弦波可直接 用作頻率信號源或經(jīng)內(nèi)部的高速比較器轉(zhuǎn)換為方波輸出。輸出的正弦波周期 To=Tc*2N/M，頻率 fout=M*fc/2N，Tc、 fc 分別為 外部參考時鐘的周期和頻率。 ～360176?？删幊?DDS 系統(tǒng)的核心是相位累加器，它由一個加法器和一個 N 位相位寄 存器組成。其主要組成為：相位累加器、相位相加器、波形存儲器、數(shù)字相乘器和 D/A 轉(zhuǎn)換器。 (2)對系統(tǒng)的各個功能模塊進(jìn)行了深入的分析和研究，在對課題所采用的方 案進(jìn)行詳細(xì)的研究后設(shè)計了具體的功能電路。同時輸出波形的頻率分辨率、頻率精度等指標(biāo)也有很大的提高?；谶@樣的結(jié)構(gòu) DDS 頻率合成器具有以下優(yōu)點： (1)頻率分辨率高，輸出頻點多，可達(dá) 2N個頻點 (N 為 DDS 相位累加器的字河南大學(xué)本科畢業(yè)生學(xué)士學(xué)位論文 第 2 頁 長 )； (2)頻率切換速度快，可達(dá)岸 us 量級； (3)頻率切換時相位連續(xù)； (4)可以輸出寬帶正交信號； (5)輸出相位噪聲低，對參考頻率源的相位噪聲有改善作用；(6)可以產(chǎn)生任意波形； (7)全數(shù)字化實現(xiàn)，便于集成，體積小，重量輕。 直接數(shù)字頻率合成技術(shù)的現(xiàn)狀 隨著數(shù)字信號理論和超大規(guī)模集成電路 VLSI 的發(fā)展，在頻率合成領(lǐng)域誕生 了一種革命性的技術(shù)，那就是七十年代出現(xiàn)的直接數(shù)字頻率合成 DDS，它的出現(xiàn)標(biāo)志著頻率合成技術(shù)邁進(jìn)了第三代。用 DDS 合成的頻率源是目前很高級的技術(shù)，研究該信號源有比較重要的理論意義和現(xiàn)實意義。最后針對課題對頻率源合 成性能的要求，對相位噪聲的抑制和雜散性能的優(yōu)化進(jìn)行了深入的分析，并對比實際電路提出了設(shè)計的改進(jìn)建議和方案。 信號發(fā)生器的硬件部分包括三個模塊，分別是信號產(chǎn)生和控制模塊、人機(jī)交互 模塊和信號處理模塊。直接數(shù)字頻率合成 (DDS)是繼直接頻率合成 (Ds)和鎖相環(huán)頻率合成 (PLL)之后出現(xiàn)的新的頻率合成方法，己被廣泛地應(yīng)用于通信、雷達(dá)、電子對抗和儀器儀表等領(lǐng)域。 備注： 學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 2021 年 5 月 20 日 2021 年 5 月 20 日 說明：學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計、創(chuàng)作）如有保密等要求，請在備注中明確，承諾內(nèi)容第 2條即以備注為準(zhǔn)。 五、各院亦可根據(jù)本專業(yè)的不同情況，制定相應(yīng)的具有自己特色的內(nèi)容。 二、成績評定采用結(jié)構(gòu)評分法，即由指導(dǎo)教師、評閱教師和答辯委員會分別給分（以百分計），評閱教師得分乘以 20%加上指導(dǎo)教師 得分乘以 20%加上答辯委員會得分乘以 60%即綜合成績。 四、指導(dǎo)教師對學(xué) 生畢業(yè)設(shè)計 (論文、創(chuàng)作 )中期檢查的評語 根據(jù)該生提交的畢業(yè)設(shè)計成果，以及該生和導(dǎo)師交流的情況，同意該生通過中期檢查。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文、創(chuàng)作 )存在的問題及解決方案 存在的問題：在 對 AD9851 的芯片進(jìn)行仿真的時，在 proteus 元件庫中找不到 AD9851 的仿真元件。 4．要求提交的成果 (1)畢業(yè)設(shè)計源程序 (2)Proteus 仿真 (3)論文 指導(dǎo)教師簽名： 2021 年 4 月 5 日 中期檢查表 河南 大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計（論文、創(chuàng)作）中期檢查表 （導(dǎo)師只填寫評語，其他由學(xué)生填寫） 題目名稱：基于 AD9851 的 DDS 信號源發(fā)生器 學(xué)院 計算機(jī)與信息工程學(xué)院 學(xué)生 姓名 所學(xué) 專業(yè) 自動化 學(xué)號 一、畢業(yè)設(shè)計 (論文、創(chuàng)作 )進(jìn)展情況 目前，項目設(shè)計的大致框架已基本完成，程序能夠正常運行。 2．基本要求 利用單片機(jī)與 AD9851 之間的 通信，建立一個基于 DDS 型的信號發(fā)生系統(tǒng)，要求至少實現(xiàn)以下內(nèi)容： （ 1） 單片機(jī)與 AD9851 之間的通信 。 20210514：將論文終稿發(fā)送到導(dǎo)師郵箱。 20210421：將完成的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容發(fā)送到導(dǎo)師郵箱。 20210401：將開題報告和整理的設(shè)計內(nèi)容發(fā)送到導(dǎo)師郵箱。 開題報告Ⅱ 擬采取的方法、技術(shù)或設(shè)計（開發(fā)）工具：